摘要：煤矿井下机电运行的过程中，漏电保护跳闸现象时有发生，对正常的井下工作造成影响。熟悉煤矿井下用馈电开关的电气功能、保护功能、隔爆性能对井下电工非常重要，本文通过对馈电开关加设电保持回路改造，保证了井下变电所低压侧负荷的连续供电。
关键词：煤矿井下；低压馈电；开关；漏电保护；分析
1导言
在现代化矿井中，供电系统的连续正常供电对煤矿生产具有极其重要的作用。设置合理煤矿井下低压馈电开关及保护，将减少煤矿井下非故障停电时间，最大程度的保证煤矿的安全生产和利益。
目前，煤矿井下馈电开关的原理，一般设置电吸合与电维持电路一组，将馈电开关真空断路器，导致的机械合闸问题、机械保持损坏出现无法短时间修复的问题予以解决，利用人工的方式旋转转换开关，将其切换到第二路线路中，也就是电吸合与电维持合闸的控制电路。但是这一技术工改造方法在实际操作过程中依然存在一些问题亟待解决。因此在本文之中，主要是针对煤矿井下低压馈电开关的漏电保护进行了一定的分析，在这个基础上提出了下文中的一些内容。
2增设电保持功能原因与基本方式
2.1增设电保持功能原因
按照煤矿井下电气设备管理的相关规定要求，煤矿井下馈电开关的漏电保护功能，需要每日进行一次试验，重点对其进行漏电跳闸、瓦斯电闭锁跳闸等问题进行检查。针对馈电开关一般是运用电气合闸这一形式，机械机构保持因为馈电开关的分合闸次数不断上升，同时机械保持挂钩以及分闸转动轴之间的接触将会受到不停的磨损，降低了保持机构扣入深度，这样将会使其分闸转动轴并没有办法扣在机械设备的保持挂钩一侧，如果缺少着相应的保护动作，那么将会导致其机构自动脱扣以及跳闸等问题的出现，最终导致馈电开关真空断路器无法合闸，对馈电开关供电形成了一定程度的影响。针对出现的这一问题，需要结合实际情况，及时掌握故障原因，通过对其低压馈电的开关增加相关的电保持功能的方式，更改接入电路，通过电吸合——电维持——电分闸这一形式，实现控制电路电闸的保护，以此继续支持煤矿井下机电的正常工作。
2.2增设电保持功能思路与方式
对于煤矿井下而言，需要在低压馈电开关点设置相应的电保持的功能，需要在原来的基础上设置两个同样型号的ZCZ57E-SA二极管，即D5、D6，1个KN3/250V3A拨动开关，即ZK2，通过这一开关，对变压器二次输出交流电源以及断路器辅助接点进行控制，使其发挥维持电源的作用，一旦断路器吸合，便可以向其中放入维持电源。在这其中，ZJ闭锁中间继电器的应用，主要是为了对出口接点断线进行保护，或者无法发挥作用时，开关不能继续维持送电功能，通过ZJ中间继电器剩余的常开点ZJ2，以此充当电维持保护跳闸。在完成上述改造之后，便可以使第二路以电吸合——电维持——电分闸的方式对控制电路电闸进行保护。
图1：改造前电路图
3增设元件基本参数
在增设电保持功能操作过程中，所有增设的元件参数如下：ZCZ57E-SA二极管2个；KN3/250V3A拨动开关1个；原真空断路器7对，以此作为辅助接点，将原NK2-1进行替换并改动，随后预留常开触点一对。
4增设电保持功能技术与操作
第一，将控制变压器输出的交流36V内的2号线当做合闸线圈维持电源主要来源。第二，安装波动开关，具体在开关侧板中用以固定到二次保险的胶木板，打直径为12mm的孔，在其中安装KN3/250V3A拨动开关ZK2，通过这一开关使机械能够实现和电气维持的灵活切换。第三，通过串入ZJ2的接点，在电维持回路当中接入，一旦保护动作过程中将ZJ中间继电器电源切断，可以切断HT合闸线圈维持电源，通过断路器跳闸发挥保护功能。第四，在原来真空断路器中安装了7对辅助接点，在这7对辅助接点中，包含了一堆常闭接点，将上方常闭接点34-35号线进行改接，改接至下方空闲的常闭接点上，这样一来上面便空出一对常闭接点，可以将其变更为常开触点，当作线圈维持的自保接点。第五，在停止按钮中设置常闭点，重点控制第二路电维持分闸。当电维持合分闸控制完成改造之后，一旦馈电开关机械保持结构依然有滑扣跳电的现象，或者由于机械合闸出现损坏，而造成的馈电开关真空断路器无法合闸，在短时间内不能完成修复的问题，可以以人工的方式对转换开关ZK2进行波动，将其切换到第二路控制线路中，即电吸合——电维持合闸控制电路，从而继续维持供电。
完成改造之后的电维持合闸流程如下：一是将开关HK1闭合，这时变压器BK1将会一次得电、二次得电，具体数值为127V、36V、50V。二是闭合保护器所有接点都能够继续维持工作，在完成初始化、负荷线路绝缘电阻值超前检测之前，时间继电器SJ开始维持工作。三是将常开接点HZ1按下闭合按钮。四是通过D1、D2、D3、D4将断路器合闸线圈HT构成电压为127V的单相桥式整流吸动电路。断路器便可以利用吸合断路器完成可靠吸合，随后在利用辅助接点将DL6闭合，将二极管D2、D3、D5、D6结合，构成另外一组单相桥式整流维持电路，当正半周为36V-FE12-ZK2-DL6-D6-K02-K02K-HT-D3-0，负半周为0-D2-K02-K02K-HT-DS-DL6-ZK2-FE12-36V时，同时开启断路器可靠维持DL1，利用时间继电器SJ将合闸中间继电器HZ1电源延时断开，同时HZ1也将127 V吸动电路进行释放切断，从而全面实现36V电气维持的改造的目的。
图2：改造后电路图
在分闸操作时，需要开启停止操作，将36V维持电源打开，从而完成断路器的分闸操作。在进行保护器动作分闸操作时，如果保护器接收了故障信号，这时过载、短路以及漏电保护器中安装的继电器J2、接点J2-1将会断开，同时ZJ失电保护接点ZJ2也会断开，将维持电源切断，从而改造断路器分闸系统，收获经济效益。在煤矿井下的低压馈电开关中增设电保持功能，能够将以往井下操作中的漏洞很好的解决，一旦馈电开关真空断路器面临机械合闸故障，同时机械又出现了损坏，无法在短时间内有效修复，并且导致了供电中断问题，需要将线路切换到第二路线路中，通过电吸合——电维持的合闸方式对电路进行控制，以此快速解决故障，并恢复供电，为井下采区提供强有力的电力支持，使变电所低压馈电开关负荷便能够持续供电，为井下采矿生产工作提供保证。这种增设电保持功能的技术改造方式体现了非常强的实用性特点，并且在当前井下工作中取得了极为理想的实用效果与经济效果。
5结论
综上所述，在煤矿井下生产的过程中，供电安全是其中一个非常关键的环节，本次技术方案的改进，通过在保证馈电开关原有功能的基础上，进行技术改进，增设电保持功能，可以实现在断路器机械合闸故障及机械保持损坏的情况下，通过电保持回路快速切换至第二回路，实现井下的快速恢复供电，保证了井下变电所低压侧负荷的连续供电，将提高井下低压供电系统的可靠性。
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论文作者:井绪成
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
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